[圖文]木衛二助窺木星雲層深處
凱克望遠鏡獲取的木星4個紅外波段合成圖像
借助了木衛二的幫助,天文學家們日前獲取了有關木星厚厚雲層之下情況的更多信息。
這裡展示的這張照片拍攝於2010年11月30日,使用了位於夏威夷的10米口徑凱克-2望遠鏡。圖像顯示了木星內部熱流的上湧過程,給了科學家們一次絕佳的機會一窺木星消失的紅色雲帶的內部景象。
圖像的拍攝採用了4個紅外波段疊加,這是人類的肉眼無法看到的波段。其中的3個波段主要顯示陽光的反射情況,而第4個波段,即5微米波段則可以偵測到木星雲層中的細小裂隙。
2009年下半年,木星著名的紅色雲帶開始神秘地變暗,到2010年5月份終於徹底消失。通過哈勃空間望遠鏡和其他設備進行的觀測顯示這一雲帶正被隱藏於一層高空的明亮雲層之下,其成分主要為氨冰晶。
不過到了去年11月份,這一紅色條帶又開始恢復了。
天文學家們希望借助凱克望遠鏡強大的熱感知能力,能夠穿透木星雲層看到內部發生的情況。為了獲取最銳利的影像,天文學家們需要在望遠鏡上運用「光學自適應系統」,這是由於地球高層大氣存在湍動(俗話說,星星會眨眼就是因為這一原因),它會使天體圖像出現扭曲,干擾精密成像。而自適應光學系統則能通過計算機實時對這些誤差進行修正補償,從而抵消這種誤差,獲取高質量的圖像。
不過,首先天文學家們需要使用一束激光,在天空上建立一個假想的「恆星」,天文上稱作「參考星」,從而為測量並修正地球大氣湍動作參考。
但是這次他們遇到了困難,那就是木星太亮了。它的光芒完全蓋過了參考星的亮度。天文學家們急需一個靠近木星的參考光源,以便引導誤差修正的進行。這時,木衛二「歐羅巴」進入了人們的視野。
「因為木星和木衛二距離很近,它們將經歷相似的圖像扭曲,」天文學家麥克·王(Mike Wong)說。他來自加州大學伯克利分校,是這項研究的合作者。「因此,如果我們能夠測量出木衛二的圖像扭曲,就可以應用來修正木星的圖像失真問題。」
最終獲取的圖像顯示木星的雲層「回歸」正在其雲層的不同高度以不同的速度發生。
「此次觀測讓我們得以以3D的視角觀察正在發生的事件,」麥克·王說。「如果沒有5微米波段的觀測數據,我們將無法獲知這種恢復在不同的雲層高度是存在差異的。」